Wat is een ultra-lagedruk-RO-membraan en hoe werkt het?

Een Ultra lage druk RO-membraan is een omgekeerd osmose-element dat is ontworpen om een standaard zoutafstoting te bereiken bij ongeveer tweederde van de werkdruk van een conventioneel lagedrukmembraan. Bij een druk van ongeveer 150 psi (1,03 MPa) in plaats van 225 psi (1,55 MPa) levert het nog steeds een gestabiliseerd zoutafstotingspercentage tot 99,5 procent, wat lagere pompenergie, kleinere vaten en lagere bedrijfskosten op de lange termijn betekent voor elk systeem dat waterbronnen behandelt onder een TDS van ongeveer 2000 ppm.

Omdat er minder aandrijfdruk nodig is om water door de membraanplaat te duwen, is deze productlijn vaak de standaardkeuze overal waar oppervlaktewater, grondwater, leidingwater of gemeentelijk water diepe ontzilting nodig heeft zonder de kapitaalkosten van een hogedrukpompstation. Het is opgebouwd uit dunne-filmcomposietmateriaal van aromatisch polyamide, dezelfde chemiefamilie die wordt gebruikt in de meeste moderne industriële RO-membraanelementen, en is vervaardigd voor continu industrieel gebruik in plaats van filtratie op het punt van gebruik met een korte cyclus.

Kernprestaties en operationele parameters

Het bepalende voordeel van een RO-membraanelement met ultra lage druk is dat het een vergelijkbare of betere zoutafstoting bereikt dan een standaard lagedrukmembraan, terwijl het merkbaar minder energie verbruikt. Onder standaard testomstandigheden (1500 mg/l NaCl-oplossing, 25 graden Celsius, pH 7,5 tot 8,0, 15 procent herstel) bereikt een typisch element van 8040-formaat een gestabiliseerde zoutafstoting van 99,5 procent, een minimale afstoting van niet minder dan 99,3 procent, en een permeaatstroom van bijna 2200 GPD, afhankelijk van de exacte modelgrootte.

De kloof tussen de twee membraanfamilies wordt duidelijk zodra de testdrukken naast elkaar worden vergeleken. Een conventioneel lagedrukmembraan heeft een vermogen van 225 psi, terwijl de ultra-lagedrukversie hetzelfde waterkwaliteitsdoel bereikt bij slechts 150 psi, een reductie van ongeveer een derde. Dat verschil verlaagt direct het benodigde vermogen voor voedingspompen en vermindert de wanddikte, en dus de kosten, van leidingen en drukvaten.

Typische modelspecificaties voor industrieel gebruik

Elementen van industriële kwaliteit worden gewoonlijk verkocht in twee behuizingsgroottes, 4040 en 8040, passend bij respectievelijk kleine tot middelgrote en grootschalige systemen. Een 4040-element heeft een diameter van 4 inch en een lengte van 40 inch, terwijl een 8040-element een diameter van 8 inch heeft en dezelfde lengte van 40 inch. Beide passen op standaarddrukvaten, dus het upgraden van een bestaande skid van conventionele lagedrukelementen naar ultralagedrukelementen vereist meestal geen nieuw behuizingsontwerp.

De permeaatstroomcijfers zijn gemiddelde waarden onder testomstandigheden van een voedingstemperatuur van 25 graden Celsius, een testdruk van 150 psi, een NaCl-concentratie van 500 tot 2000 ppm en een pH van 7,5. Individuele elementen kunnen tot 15 procent afwijken van het vermelde gemiddelde, wat normaal is en waarmee rekening wordt gehouden bij het systeemontwerp.

Ultra lage druk RO-membraan Element Series

Elk element in de serie is afgestemd op een andere balans tussen afstoting, stroming en voedingswatertolerantie, zodat systeemontwerpers het exacte model kunnen afstemmen op hun ruwwaterprofiel en dagelijkse productiedoelstelling.

ULP-4040HR

Hoge afwijzing

ULP-4040

Standaard plicht

ULP-4040HF

Hoge stroom

ULP-8040-400HR

Groot systeem

ULP-8040-400

Hoge productie

Waar RO-membranen met ultralage druk worden gebruikt

De combinatie van een laag energieverbruik en een betrouwbare afkeur maakt deze membraanfamilie geschikt voor een breed scala aan industriële en gemeentelijke waterleidingen. In de onderstaande tabel staan ​​de sectoren vermeld die er het meest gebruik van maken, samen met de waterkwaliteitsdoelstelling die doorgaans voor elke toepassing vereist is.

In sectoren zoals fotovoltaïsche energie, lithiumbatterijen, staal, energieopwekking, chemicaliën, bedrukken en verven, en chemische verwerking van steenkool, verwijdert dit membraantype doorgaans 95 tot 99 procent van de opgeloste zouten, colloïden, organische stoffen, bacteriën en pyrogenen uit de voedingsstroom, en dient het als de belangrijkste barrièrefase van de hele waterbehandelingstrein.

Vereisten voor voorbehandeling en systeemonderhoud

Stabiele prestaties op lange termijn zijn sterk afhankelijk van wat er gebeurt voordat het water het membraan ooit bereikt. Voedingswater moet voldoen aan een slibdichtheidsindex van 5,0 of lager, een troebelheid van minder dan 1 NTU en een vrij chloorgehalte van minder dan 0,1 mg/l. Dunnefilmcomposietmembranen zijn gevoelig voor oxidatiemiddelen, dus eventueel achtergebleven chloor of sterk oxidatiemiddel dat in de voedingsstroom achterblijft, zal na verloop van tijd de membraanporiënstructuur beschadigen, wat zich manifesteert als een stijgende permeaatstroom gepaard met afnemende zoutafstoting.

Een standaard voorbehandelingstraject omvat doorgaans multimediafiltratie om zwevende vaste stoffen en colloïden te verwijderen, actieve kooladsorptie om chloor en organische stoffen te verwijderen, en patroonfiltratie op 5-micronniveau om eventuele resterende deeltjes op te vangen. Bronnen met een hoge hardheid hebben een doseersysteem voor ontharders of antiscalant nodig om te voorkomen dat calciumcarbonaat en soortgelijke aanslag zich op het membraanoppervlak ophoopt.

Hoeveel energie kunt u daadwerkelijk besparen

De economische argumenten voor het overstappen op een ultra-lagedrukmembraan berusten vrijwel volledig op pompenergie. Neem als voorbeeld een industrieel zuiverwaterstation dat 1000 kubieke meter per dag behandelt: door de werkdruk te verlagen van 225 psi naar 150 psi, wordt de vermogensbehoefte van de hogedrukpomp met ongeveer 30 tot 40 procent verminderd. Bij een industrieel elektriciteitstarief van 0,8 RMB per kWh en 8000 bedrijfsuren per jaar vertaalt zich dat in een geschatte jaarlijkse elektriciteitsbesparing van 150.000 tot 250.000 RMB.

Een lagere werkdruk beschermt ook de hardware rond het membraan. Minder verdichtingsspanning op de membraanplaat vertraagt ​​de groei van het drukverschil in de loop van de tijd, en een lichtere mechanische belasting op leidingen en kleppen verlengt hun levensduur. Bij normaal gebruik met de juiste voorbehandeling gaat een industrieel RO-membraanelement met ultra lage druk doorgaans drie tot vijf jaar mee voordat vervanging nodig is, en voor continu werkende gemeentelijke systemen kunnen de cumulatieve besparingen gedurende die periode de totale eigendomskosten aanzienlijk verlagen.

Veelgestelde vragen